開關(guān)柜局部放電理論

來源：揚(yáng)州國浩電氣有限公司 2025年05月08日 07:38

開關(guān)柜局放檢測

在開關(guān)柜生產(chǎn)或運(yùn)行過程中，由于內(nèi)部某一設(shè)備的絕緣部位存在一些缺陷，使得該缺陷處能承受的電場強(qiáng)度降低導(dǎo)致放電發(fā)生，整體絕緣尚未被擊穿，即沒有形成貫穿性的放電通道時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象為局部放電。根據(jù)內(nèi)部不同缺陷，開關(guān)柜中的局部放電也有著不同的放電機(jī)理與特征，以下主要對(duì)開關(guān)柜中發(fā)生的電暈放電、沿面放電、氣縫放電做一些簡單介紹。

（1）電暈放電

當(dāng)開關(guān)柜中的高壓導(dǎo)體(如電纜、母排等)裸露在空氣中時(shí)，由于空氣的擊穿場強(qiáng)小于固體絕緣的擊穿場強(qiáng)，導(dǎo)體附近的高電場強(qiáng)度很容易激發(fā)周圍局部氣體發(fā)生放電。

發(fā)生電暈放電的起始電壓主要取決于導(dǎo)體電極的正負(fù)性，當(dāng)電極為負(fù)極性時(shí)，電暈放電的起始電壓較低。因此，如果高壓導(dǎo)體發(fā)生放電時(shí)，其放電脈沖一般快速連續(xù)性地出現(xiàn)在電源的負(fù)半周峰值附近，反之，如果接地端發(fā)生放電時(shí)，放電脈沖一般出現(xiàn)在電源的正半周峰值附近。

（2）沿面放電

在極不均勻的電場環(huán)境中，按照矢量分解方法，可以將電場分解為兩個(gè)垂直方向上的分量，分別為垂直于絕緣介質(zhì)表面的垂直電場與平行于絕緣介質(zhì)表面的平行電場。沿絕緣介質(zhì)表面的電場強(qiáng)度達(dá)到其擊穿場強(qiáng)時(shí)所發(fā)生的局部放電為沿面放電。

當(dāng)開關(guān)柜在運(yùn)行過程中，由于電氣設(shè)備絕緣表面積污、受潮等原因，絕緣介質(zhì)很容易發(fā)生沿面放電，當(dāng)沿面放電發(fā)展到一定階段將引起絕緣介質(zhì)的損壞。沿面放電一般發(fā)生在正弦周期的0°-90°和180°一270°相位上，而且采集到的放電脈沖的對(duì)稱度與電場是否均勻密切相關(guān)。

（3）氣縫放電

氣縫放電屬于局部放電中比較常見的一種放電類型，當(dāng)絕緣介質(zhì)內(nèi)部存在裂痕、氣泡或者絕緣介質(zhì)與電極的交界面存在縫隙，這些缺陷處的電場強(qiáng)度大于其擊穿場強(qiáng)時(shí)，所發(fā)生的放電現(xiàn)象為氣縫放電。氣縫放電的機(jī)理可以用電阻電容的串并聯(lián)等效電路來模擬，通過計(jì)算等效電路中不同元件的電壓關(guān)系，可以得出縫隙處的電場強(qiáng)度大于絕緣介質(zhì)的電場強(qiáng)度，而縫隙能承受的擊穿電壓又小于絕緣介質(zhì)的擊穿電壓，因此氣縫會(huì)在擊穿之前優(yōu)先發(fā)生局部放電。

氣縫放電一般發(fā)生在正弦周期的0°-90°和180°一270°相位上，而且采集到的放電脈沖的對(duì)稱度與氣泡是否規(guī)則密切相關(guān)。

由于實(shí)際發(fā)生局部放電的環(huán)境非常復(fù)雜，現(xiàn)場測試得到的放電波形與放電相位很有可能會(huì)與理論有一定差距，因此上述開關(guān)柜發(fā)生局部放電機(jī)理可以作為后期分析的一個(gè)參考。

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開關(guān)柜局部放電理論

（1）電暈放電

（2）沿面放電

（3）氣縫放電

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